金屬彎曲試驗

1、金屬彎曲實驗計劃學時：2學時本實驗按照國標金屬彎曲力學性能試驗方法（GB/T 14452-93)，用INSTRON5582萬能試驗機測矩形試樣三點彎曲的彈性模量和最大彎曲應力。【實驗目的】（1） 采用三點彎曲對矩形橫截面試件施加彎曲力，測定其彎曲力學性能；（2） 學習、掌握INSTRON5582萬能試驗機的使用方法及工作原理；（3） 掌握彎曲彈性模量Eb和最大彎曲應力bb的測量方法。【實驗原理】當一個矩形截面的金屬承受彎曲載荷，其截面就出現(xiàn)應力。該應力可以分解為垂直于截面的正應力和平行于截面的切應力。如果梁上的載荷都處于同一平面內且垂直于梁的中軸，則截面各個點的正應力合成為一個力偶，其力矩即所

2、謂的彎矩M，已知截面上任一點的正應力與該點至中截面的垂距以及截面上的彎矩成正比，與截面的慣矩成反比。若截面上的彎矩為正，則中截面以上各點受壓應力，中截面以下各點受張應力；若截面上的彎矩為負，情況正好相反。1. 三點彎曲試驗裝置圖1所示為三點彎曲試驗的示意圖。其中，F(xiàn)為所施加的彎曲力，Ls為跨距，f為撓度。圖1 三點彎曲試驗示意圖2.彎曲彈性模量Eb的測定（圖解法）：通過配套軟件自動記錄彎曲力-撓度曲線（見圖2）。在曲線上讀取彈性直線段的彎曲力增量和相應的撓度增量，按式（1）計算彎曲彈性模量。 （1）其中，I為試件截面對中性軸的慣性矩，。圖2 圖解法測定彎曲彈性模量3.最大彎曲應力bb的測定：

3、（2）其中，為最大彎曲應力，為最大彎曲力，為試件的抗彎截面系數(shù)，【實驗儀器設備及材料】INSTRON5582萬能材料實驗機、游標卡尺，矩形金屬片（寬厚5mm5mm）。試樣表面要經(jīng)過磨平，棱角應作倒角，長度應保證試樣伸出兩個支座之外均不少于3mm。【實驗步驟及方法】1. 試樣的制備：按照國標金屬彎曲力學性能試驗方法（GB/T 14452-93)，制備試樣。 2. 試樣尺寸測量矩形橫截面試樣應在跨距的兩端和中間處分別測量其寬度和厚度。計算彎曲彈性模量時，取用三處高度測量值的算術平均值；計算彎曲應力時，取用中間處測量的厚度和寬度。3. 夾具調試，依據(jù)試樣的厚度，調整合適的支點跨距。4. 放置試樣，把試樣放在支座上，試樣擺放應使兩端露出部分的長度相等并與支座垂直。5. 編制一個彎曲實驗程序（萬能材料試驗機的操作見說明書）。6. 根據(jù)編制的程序開始實驗,注意保存好數(shù)據(jù)紀錄。【實驗數(shù)據(jù)處理】1.實驗數(shù)據(jù)及計算結果填入表1表1原始記錄數(shù)據(jù)表材料試件寬度（b/mm）試件高度（h/mm）跨距(Ls)（mm）最大彎曲力（/kN）最大撓度（f/mm）彎曲彈性模量（/MPa）最大彎曲應力(/MPa)低碳鋼2.繪制彎曲力-撓度曲線（F-f曲線）。參 考